El hidromulching es el proceso de creación de una capa protectora en la superficie del suelo y, posteriormente, una cubierta de hierba para evitar la erosión del suelo y la destrucción de estructuras. El hidromulching es una de las etapas de la ingeniería de protección. Utiliza tecnología de hidrosiembra .
La superficie terrestre se ve constantemente afectada por las fuerzas de la naturaleza (radiación solar, gradientes de temperatura, agua, viento), así como por las actividades humanas. Como regla general, los impactos son destructivos, especialmente las áreas de una superficie desprotegida se ven afectadas. El "contrapeso" natural natural destinado a estabilizar el paisaje es una cubierta vegetal protectora. Cuanto más densa es la capa de vegetación, más estable es la superficie. La cubierta de césped con un sistema de raíces desarrollado es uno de los métodos principales, naturales, confiables y económicos de protección a largo plazo contra la erosión.
Privado de flora protectora, el suelo sufre una erosión acelerada , pierde rápidamente su forma y estabilidad. Por lo tanto, en los países desarrollados, el tema de la ingeniería de protección contra impactos es de gran importancia. La calidad, durabilidad y rapidez de las medidas de protección cobran importancia a la hora de realizar trabajos de excavación en la construcción. En varios países, los terrenos abiertos no pueden permanecer desprotegidos por más de 10 a 15 días.
Una de las formas de protegerse contra la erosión es una cubierta de pasto continuo de pastos sembrados. Se necesita tiempo para crear masa verde y césped del sistema de raíces . El clima de Rusia , las diversas características del suelo , el relieve, el suministro de agua, la estacionalidad del trabajo complican aún más la tarea. La germinación de semillas de pasto puede tomar de 1 a 50 semanas, y el tiempo para crear una cubierta estable puede ser de 3 años o más.
Una mezcla de hierbas aceptable para la región u objeto, suplementos nutricionales y fertilizantes se mezclan con agua y se distribuyen sobre la superficie de geometría arbitraria. Esta es una ventaja adicional, ya que en algunos casos la planificación de superficies no es posible o es costosa. El método de hidrosiembra permite obtener una distribución uniforme de semillas de césped con un alto grado de contacto con la superficie y condiciones favorables para la germinación (introducción de bioestimulantes, aquagel, microelementos, ácidos húmicos , etc.).
La tarea del hydromulching es asegurar la fijación confiable de los componentes en el suelo, la estabilización de la capa superficial del suelo y contrarrestar la erosión hídrica y eólica durante todo el período de formación de la cubierta vegetal. Para estos fines, se introducen otros tipos de materiales fibrosos más estables en la composición estándar de la mezcla para hidrosiembra: complejos de mantillo antierosión, fibras sintéticas, fijadores de polímeros, rellenos de retención de humedad, con un período prolongado de eficiencia funcional y resistencia. a las influencias externas. La aplicación de la mezcla preparada se realiza con equipos de hidrosiembra profesional estándar , solo con otras tasas de consumo de material por unidad de área. El área tratada con hidromulching se protege más eficazmente de la erosión que la hidrosiembra con materiales convencionales.
El método de hidromulching es eficaz, económico y permite estabilizar la pendiente durante mucho tiempo, hasta que se establezca la cubierta de hierba. Se puede utilizar en cualquier época del año a temperaturas positivas, teniendo en cuenta las peculiaridades del clima. La instalación es posible en áreas irregulares y no preparadas, desde planas hasta casi verticales. Las semillas de pasto tienen mejor aporte de humedad y nutrientes, menor porcentaje de pérdidas, por lo tanto, como resultado, el porcentaje de germinación y el nivel de desarrollo de la planta son mayores. Una cubierta masiva de mantillo suaviza el microclima en la zona de crecimiento, nivelando los efectos de la radiación solar y las caídas de temperatura nocturnas, acumula la humedad del rocío y la devuelve a las plantas.
Las desventajas del método incluyen la duración de la instalación y el mayor consumo de materiales de cobertura y agua. El hidroacolchado generalmente crea una capa protectora fibrosa continua en el suelo, uniendo fibras, semillas y partículas de suelo en una sola estructura, esto es más eficiente, pero más costoso que la hidrosiembra convencional. Además, una capa continua de mantillo "sombrea" las semillas, lo que generalmente (pero no siempre) ralentiza un poco la germinación en climas templados.
La hidrosiembra es un método de paisajismo de territorios, caracterizado por alta velocidad de trabajo, distribución uniforme de semillas y bajo consumo de materiales. Se aplica para la creación de céspedes técnicos. En cuanto a coste, es comparable a la siembra manual, pero en cuanto a rapidez de trabajo y calidad del resultado, la supera con creces [1] .
El hidromulching es la hidrosiembra que utiliza materiales de acolchado complejos. La dirección principal es el fortalecimiento de taludes y canales de cursos de agua temporales en las tareas de ingeniería de protección de estructuras. Se utiliza en la construcción de instalaciones deportivas: campos de golf (todas las áreas hasta los greens) y fútbol, pistas de esquí. También se utiliza en combinación con tecnologías de refuerzo de superficies relacionadas con geomantas (tecnología GreenArmor).
Ambas tecnologías utilizan mezclas de césped complejas con semillas de césped de diferentes tamaños. La mezcla de pasto en el paquete se somete a la segregación (estratificación) de las semillas. Como resultado, con la siembra manual e incluso mecánica, diferentes variedades de césped se distribuyen en “manchas”, reduciendo la calidad del césped. En una emulsión acuosa, las semillas se mezclan uniformemente y su distribución en el área es más pareja. Sin embargo, cuanto menor es la capacidad de la hidrosembradora y el consumo de mantillo por unidad de volumen (la mezcla es más líquida), menos uniformemente se distribuyen las semillas.
— Mantillo hidráulico de madera con fijador — Fibras de madera tratadas térmicamente (ТММ) con mayor absorción de agua. Eficiencia funcional superior al 90% [2] , factor de protección contra la erosión superior a 10 [3] , duración efectiva [4] 3-6 meses.
— Complejo antierosión de la clase EFM — Fibras TMM de madera con un componente retenedor de agua, hilos sintéticos y un fijador polimérico con un tiempo de polimerización de 6÷48 horas. Eficiencia funcional superior al 95%, factor de protección contra la erosión superior a 25, longevidad de 6 a 12 meses.
— Complejo antierosión clase HP-FGM (BFM) — TMM de madera y fibras sintéticas cruzadas en “zig-zag”, componente de hidrogel retenedor de agua, cerámica porosa para retener microelementos y bacterias, fijador instantáneo de polímeros. Mayor capacidad de humedad (hasta 18 masas propias [5] ), unión mecánica (más de 100N/m), longevidad de 12 a 24 meses. Eficiencia funcional superior al 99%, factor de protección contra la erosión superior a 100.
— Complejo antierosión clase HP-FGM + — se diferencia de FGM en la presencia de fibras de coco, que aumentan la vida útil del material hasta 36 meses. Útil para condiciones extremas: áreas desérticas, tierras altas.
- Fijador instantáneo de polímeros: un polímero aniónico con cero tiempo de unión. Le permite trabajar en proyectos para proteger las laderas de la erosión, incluso bajo la lluvia, evitando que el material sea arrastrado.
En las instalaciones para obra ( hidrosembradoras , hidrotrituradoras ) existen varios elementos clave que inciden directamente en la eficiencia en el trabajo:
— Tipo de mezcla en el tanque. La mejor opción son los ejes giratorios con cuchillas. En instalaciones grandes, hay varios ejes de este tipo, y también se agrega una trituradora para moler rápidamente bloques de mantillo. La agitación mecánica es óptima para una mezcla rica y viscosa.
- Bomba de emulsión. Para medios espesos de varios componentes, las bombas de empuje han demostrado su eficacia: rotativas (paletas) y de tornillo (PD - desplazamiento positivo). Pueden operar a velocidades moderadas (hasta 500 rpm), proporcionando el rendimiento y la presión necesarios para la pulverización. Las desventajas de estas bombas incluyen el daño (apretón) de una parte de las semillas. Las bombas centrífugas de pequeño tamaño de 2"x2" que requieren altas velocidades (1500-3500 rpm) pierden eficiencia al trabajar con mezclas espesas, tienen mucho desgaste, por lo que su uso es limitado. Las bombas centrífugas grandes de 4"x4" funcionan bien y brindan un amplio rango de pulverización (hasta 70 m). Para extender la vida útil de la bomba, se recomienda usarla solo para rociar la mezcla, no para prepararla.
— Tuberías y mangueras de agua. Debe ser de gran diámetro y tener un mínimo de codos giratorios para evitar congestiones. El diámetro óptimo de las líneas en la instalación: 60-100 mm (2,5"-4") en la zona de alimentación, 50-100 (2"-4") en la zona de presión. Mangueras/manguitos: no menos de 38-50 mm (1,5"-2").
- La central eléctrica debe tener suficiente potencia, par y ser suficientemente económica para operar. La relación de depósito de 1 CV/100 l parece ser la mínima con la que trabajar. En instalaciones con un volumen superior a 3000 l, es óptimo utilizar motores diésel y refrigeración líquida.
El uso de plantas mezcladoras de chorro de agua para el acolchado húmedo es ineficiente. Tales máquinas no pueden manejar emulsiones acuosas más espesas y viscosas. Una mezcla más líquida en algunos casos (suelos saturados de agua, baja permeabilidad ), por el contrario, puede provocar el lavado del material y centros de erosión durante la aplicación. Por lo tanto, la efectividad del uso de plantas mezcladoras de chorro en pendientes es limitada. Además, la mezcla con chorro de agua reduce el tiempo de desgaste de la bomba.
Refuerzo de taludes de carreteras
Hydromulching - capa protectora después de la aplicación
brotes de hierba a través de mantillo
Hydromulching durante la construcción de un campo de golf
1. GESN 81-02-01-2001 Colección No. 1 "Movimientos de tierra".
2. Construcción y reconstrucción de carreteras: Enciclopedia de referencia del constructor de carreteras (SED). T.I / A.P. Vasiliev, B. S. Maryshev, V. V. Silkin y otros; ed. Dr. tecnología. ciencias, prof. AP Vasiliev. - M.: Informavtodor, 2005.
3. VRD 39-1.13-058-2002 Regulaciones tecnológicas "Aplicación de composiciones de bentonita en la recuperación de sustratos arenosos tecnogénicos en depósitos del norte", OAO "Gazprom", Moscú, 2002